検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

Feasibility study of isotope ratio analysis of individual uranium-plutonium mixed oxide particles with SIMS and ICP-MS

ウラン-プルトニウム混合酸化物粒子の同位体比分析法の確立に向けたSIMS法及びICP-MS法による基礎検討

江坂 文孝 ; 間柄 正明 ; 鈴木 大輔  ; 宮本 ユタカ  ; Lee, C. G.; 木村 貴海 

Esaka, Fumitaka; Magara, Masaaki; Suzuki, Daisuke; Miyamoto, Yutaka; Lee, C. G.; Kimura, Takaumi

本研究では、単一ウラン-プルトニウム混合酸化物粒子の同位体比分析法を確立するために、二次イオン質量分析(SIMS)法と誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)法を用いる方法について検討を行った。両分析法の測定において、$$^{235}$$U/$$^{238}$$U, $$^{240}$$Pu/$$^{239}$$Pu, $$^{242}$$Pu/$$^{239}$$Pu同位体比は正確に得られたものの、$$^{241}$$Pu/$$^{239}$$Pu同位体比は正確な値を得ることができなかった。これは、$$^{241}$$Puの崩壊によって生成する$$^{241}$$Amによるピーク干渉のためであると考えられる。ここで、ICP-MS法では、前処理段階で粒子を溶解するため、PuとAmの化学分離と組合せることが可能である。したがって、単一ウラン-プルトニウム混合酸化物粒子の同位体比分析には、ICP-MS法が適していることが示された。今後、ICP-MSと化学分離を組合せた手法の開発を行い、分析法を確立する予定である。

In this study, we applied secondary ion mass spectrometry (SIMS) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) to the isotope ratio analysis of individual U-Pu mixed oxide particles. In the analysis of individual U-Pu particles prepared from mixed solution of uranium and plutonium standard reference materials, accurate $$^{235}$$U/$$^{238}$$U, $$^{240}$$Pu/$$^{239}$$Pu and $$^{242}$$Pu/$$^{239}$$Pu isotope ratios were obtained with both methods. However, accurate analysis of $$^{241}$$Pu/$$^{239}$$Pu isotope ratio was impossible, due to the interference of the $$^{241}$$Am peak to the $$^{241}$$Pu peak. In addition, it was indicated that the interference of the $$^{238}$$UH peak to the $$^{239}$$Pu peak has a possibility to prevent accurate analysis of plutonium isotope ratios. These problems would be avoided by a combination of ICP-MS and chemical separation of uranium, plutonium and americium in individual U-Pu particles.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.